25
2.9 Pengaruh Kelembaban Udara terhadap Arus Bocor Isolator Terpolusi
Kelembaban adalah konsentrasi uap air di udara. Kelembaban yang dipengaruhi oleh perubahan cuaca disekitar isolator akan sangat mempengaruhi
kinerja suatu isolator yang dipasang di ruang terbuka.Pada musim hujan atau pada cuaca dingin, akan terjadi proses pembasahan kontaminan secara alami. Dimana
saat cuaca dingin, kelembaban akan meningkat. Itu artinya konsentrasi uap air di udara meningkat sehingga lapisan kontaminan akan menyerap uap air dari udara,
akibatnya lapisan kontaminan akan basah. Lapisan kontaminan yang basah ini membuat konduktivitas lapisan kontaminan akan berubah. Adapun hal ini dapat
terlihat dari persamaan berikut: V = ∂ Vs ………………………………..2.4
Dimana, V adalah tegangan lewat denyar isolator pada sembarang keadaan udara; Vs adalah tegangan lewat denyar isolato
r pada keadaan standar; dan ∂ adalah faktor koreksi udara. Adapun untuk menentukan faktor koreksi udara
adalah dengan persamaan berikut: � =
0, + �
………………………………2.5 Dimana , b adalah tekanan udara mmHg;
ψadalah temperature udara
o
C. Jika Vs adalah tegangan lewat denyar isolator pada keadaan udara standard
dan kelembaban 11 gm
3
, maka tegangan lewat denyar isolator pada sembarang temperatur, tekanan dan kelembaban udara dapat ditentukan sebagai berikut :
V =
∂Vs
ℎ
……………………………….2.6
Dalam hal ini, k
h
adalah faktor koreksi kelembaban udara.Untuk mengetahui hubungan tegangan flashover terhadap arus bocor digunakan rumus:
V = I
B.
R ……………………………......2.7 Dimana I
B
adalah arus bocor dalam hal ini I
B
= Ip, sehingga I
B
= arus yang mengalir di permukaan isolator; R adalah Tahanan permukaan isolator.
Universitas Sumatera Utara
26
Sehingga dari seluruh persamaan diatas, untuk mengetahui hubungan antara kelembaban dengan arus bocor isolator bias didapat dengan cara mensubstitusi
Persamaan 2.7 ke Persamaan 2.6 maka diperoleh persamaan sebagai berikut: I
B
.R =
∂Vs k
h
..............................................2.8 Dapat disederhakan sebagai berikut:
R =
∂Vs I
B
.k
h
..............................................2.9 Dari persamaan diatas terlihat hubungan antara kelembaban dengan arus
bocor. Bila nilai Vs dan I
B
tetap, maka R berbanding terbalik dengan k
h
. sedangkan pada Persamaan 2.7, bila V tetap maka terlihat bahwa R berbanding
terbalik dengan I
B
. Jadi dari Persamaan 2.9 dan 2.7 tersebut didapat hubungan antara kelembaban, tahanan permukaan, dan arus bocor sebagai berikut :
Bila nilai kelembaban meningkat maka tahanan permukaan akan menurun. Dengan menurunnya tahanan permukaan maka arus bocor akan semakin
meningkat. Demikian sebaliknya, bila nilai kelembaban semakin menurun maka tahan permukaan akan semakin meningkat. Dengan meningkatnya tahanan
permukaan maka arus bocor akan semakin menurun.
Universitas Sumatera Utara
27
BAB III METODOLOGI
3.1 Tempat dan Waktu
Eksperimen akan dilakukan di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik USU pada tanggal 2 September
2014 sampai dengan selesai.
3.2 Bahan Pengujian
Polutan yang digunakan dalam penelitian ini ialah abu vulkanik kering dari letusan gunung Sinabung, Tanah Karo, Sumatera Utara.
3.3 Alat Penelitian
1. 1 unit trafo uji 2. 1 unit auto trafo
3. 1 unit isolator piring porselen, dengan spesifikasi: berukuran 254 x 146 mm; jarak rambat 31 cm; Luas permukaan 1500 cm
2
. 4. Kabel Penggantung
5. 1 unit multimeter 6.
1 unit resistor uji 1 MΩ 7. 1 unit ketel listrik dengan keran, dengan spesifikasi ketel: 220 V; 450 W;
50 Hz 8. Pipa penghubung ± 1 m dan selang plastik ± 80 cm
9. 1 unit barometerhumiditymeterthermometer digital 10. 1 unit wadah berupa ember plastik
11. 1 buah ayakan kecil. Digunakan untuk menyaring abu vulkanik, agar tidak ada benda seperti rumput atau plastik kecil yang ikut menempel ke
permukaan isolator. 12. 1 unit stopwatch
13. 1 karung kecil ±10 kg abu vulkanik 14. 1 unit ruang kabut fog chamber berupa kotak kaca dengan spesifikasi :
berukuran 60 x 60 x 80 cm.
Universitas Sumatera Utara
Kategori